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中空型聚合物微球主要用途
- 2019-06-19-

中空型聚合物微球是内部含有一个或多个空腔的特殊微球材料,其外部的聚合物壳层与内部的空腔折光指数有所差异,因此具备良好的光散射性能,可用作质优的聚合物系遮盖剂。

微球内部的空腔可以封装水、有机溶剂等多种小分子化合物,以及其他功能性化合物,因而可以对药物、香料等实现包埋和控制性释放作用,达到缓释的效果。

相比于完全实心的聚合物微球,中空结构的微球密度低,可使材料实现轻量化目的。

乳液法制备中空聚合物微球

SPG 膜是一种特殊的多孔玻璃膜,膜孔孔径均匀,主要由亲水的 Al2O3-SiO2 组成。 SPG 膜乳化法的原理是以单体为主的分散相在一定压力的作用下通过 SPG 膜的膜孔而在膜表面形成液滴,在沿膜表面流动的水分散介质连续相冲刷作用下,液滴的直径达到一定值后从膜表面剥离,从而形成单体预乳液。

与传统合成相比较

在传统合成 2µm 以下的单分散聚合物微球时,可采用无皂乳液聚合法一次合成。但在合成粒径在数十甚至上百 µm 的单分散聚合物微球时,通常是通过种子溶胀的多段聚合法,需要多次重复溶胀与聚合操作过程,工艺较繁琐,产品收率较低。采用 SPG 膜乳化法可以一次制得单分散性良好的聚合物微球,而且工艺操作简单,产品收率较高。由于分散粒径取决于所使用的 SPG膜径,因此制得的中空聚合物微球粒径可在几微米到一百微米之间。

W/O/W 乳液聚合法
W/O/W 乳液聚合制备中空结构聚合物微球的主要过程包括先通过强剪切如超声分散制成W/O 乳液,再将此乳液在搅拌作用下缓慢滴加到溶有乳化剂的水溶液中,从而制得 W/O/W乳液,并经聚合反应制得聚合物乳胶微球内包含有水相的水系乳液,然后将该乳液加以干燥后即可得到中空结构的高分子微球。

W/O/W乳液聚合法的主要影响因素是单体混合物(油相)的粘度,乳液粒子的成孔机率随油相粘度的增大而增大。当油相的粘度低时, W/O 阶段的油相所包覆的水会由于热力学因素而造成向外部迁移的趋势;而当油相的粘度增大时,这种趋势减弱,取而代之的控制因素为动力学因素,因而成孔机率有所提高。另外,乳化剂体系对 W/O/W 乳液的稳定性也有很大的影响。